基于物联网的智慧教室建设思路

2018-03-27唐传娣黄烽江西财经职业学院

传播力研究 2018年32期

唐传娣黄烽江西财经职业学院

一、建设目标与思路

(一)多媒体教室现状

目前高职院校多媒体教室存在设备落后、管理复杂和资源不能共享等问题。教室设备繁多，包括电脑、投影、幕布等，易损耗，难维护；教室大多采用单机版中控系统，该系统功能单一，操控机械化；传统的教学模式采用的老师讲，学生听，师生的课堂实时互动方式单一；上课教师操作复杂，不当的操作还会造成设备故障；对学生的考勤工作通常利用纸质点名签到来完成；优质教学课堂不能共享，教学监测评估系统尚未建立。

智慧教室的建设消除多媒体教学面临的困境、促进学生创新能力的提高以及变革信息时代教与学的方式具有重要意义。

(二)智慧教室的建设目标

(1)改进传统多媒体教学授课方式，扩大课堂范围；(2)加强师生实时互动，教师终端和学生终端进行统一互联，可实现画面传屏、双向互动、即时测评、课堂管理等功能；(3)集中控制、集中管理可将多媒体信息资源充分调度，提高管理水平；(4)拓展广大师生对设备的直接感知，还能很好通过各种智能设备提高信息化教学认知，教师通过操作和使用新的信息化系统，改变传统的教学模式、教学方法和教学手段。(5)录制优质教学资源，实现课堂共享；(6)通过云桌面资源共享，减少维护成本，增强管理手段。智慧教室主要功能模块包括智能化设备控制系统、互动教学系统、信息发布系统、教学录播与在线直播系统、智能门禁系统、云桌面等应用系统。

(三)建设思路

智慧教室的设计是营造促进学生积极性的学习氛围，从课堂教学设计和课堂的环境设计两方面入手。其中环境部分包括物理环境和学习支持平台。课堂环境中，智慧教室给课堂提供高交互的教与学设备，能够有效支持课堂主体对于学习资源的获取、处理和呈现。智能环境控制则给课堂主体提供了良好的外在环境，从光、温、声、空气质量等方面根据课堂的实时状况进行调节。

二、智慧教室的建设内容

(一)智能化设备控制系统

学校早期建设的多媒体教室，大多采用单机版中控系统，该控制系统功能单一，操控机械化，不适应未来教学改革的步伐。智能化交互式多媒体网络中控系统不仅能够取代单机中控系统，并能大大提升教学管理体验。

智能化网络中控系统主要由多媒体电子触控面板，电子投屏系统、多屏互动终端、远程控制平台等模块组成。它能够让学生和教师在听课与讲课在方式和地点的选择上更加自由、更加多样化。另一方面，管理人员可以远程操控设备集约式管理，极大地提高工作效率。

(二)互动教学系统

(1)互动软件

①课堂点名：学生可以使用手机端的APP进行签到，通过签到不仅可以轻松记录学生缺席状况，而且还节省课堂的宝贵时间。

②课堂分组学习：1.人员分组。对课程内的学生进行分组，分组可共同完成分组讨论、学习等，分组查看小组内的成员、作业。2.学习互评。可给老师提供多种评分方式：老师评阅、学生互评、分组互评和评分计量表；可给学生之间相互打分。

③随堂测试：在课堂中编辑随堂测(即测即评)在手机上完成互动，支持单选题、多选题。

④互动讨论：老师可以新增更多讨论区(即讨论板块)，并编辑删除，课程内成员可以在板块内部展开交流讨论。

⑤课堂反馈：教学中，老师可随时发起调查问卷，学生可通过手机端完成问卷反馈，教室在大屏上进行展示讨论。

(2)投屏系统

无线支持PC和移动设备同时投屏演示，支持按键切换两画面，无需通过软件选择方式切换。

(三)信息发布系统

学校里每天都有大量的消息和资讯需要被及时发布，包括通知、公告、图像、考试信息、时间表和各类PPT资料等等。更重要的是，诸多数字消息的发布都需要在当日内完成，单传统的信息发布方式不但成本较高，而且效率不高。信息发布系统由控制中心与教室终端连接构成，采取集中控制、统一管理的方式将视音频信号、图片、PPT文档、flash、滚动字幕等多种多媒体信息资源通过网络平台传输到显示终端，并以高清的数字信号在显示前端播出。

(四)教学录播与在线直播系统

教学录播与在线直播系统不仅打破了传统的时空限制，也能充分利用高质量的教育资源，最大限度地发挥教育功效。该系统能实时传递高清、流畅的音视频及完整的课程讲义，实现远程的教学课堂互动、共享。同时拥有丰富实用的教学工具，如白板共享、文档共享、在线答题，实时教学评估等功能。

该系统由视音频互动服务器及互动客户端组成，互动终端支持智能教学网关、录播主机、计算机、智能手机、平板电脑等设备。

通过互动教学客户端实现与异地学生同步教学，实时课堂面对面的交流，授课老师可以随时向远端听课教室学生提问，听课教室的学生也可以向主讲教室提问，主讲老师与远程学生通过录播系统实现远程面对面的交流。

(五)智能门禁系统

智能门禁系统是结合现有一卡通和门禁系统的功能，针对性解决现有的多媒体教室中存在接触不到位、开柜延后、易被他人冒用、易丢失等种种弊端。智能门禁系统有针对性地解决我校传统门禁的缺点。

智能门禁系统由门禁监控主机、磁力锁WiFi设备服务器、门禁监控系统软件、WiFi摄像头等模块构成。此系统可以使指纹识别系统、面部识别系统、微信APP，也可使用RFID卡，密码，按钮开关多种方式和权限开、关门；可以接入有线或无线网络，授权登陆或察看教室状态以及实施远程控制。

(六)云桌面系统

云桌面系统使用教育桌面云的方案代替传统多媒体教室的PC计算机，打造先进、高效的云计算多媒体教室。分布式计算的架构采用云终端集中管理替换传统PC，从而实现计算终端应用环境的统一部署、远程更新、远程管理等功能，也可以实现用户桌面离线使用，并完美兼容外设。

云桌面集中管理数据空间并提供服务，桌面化发布给操作者，将传统的pc升级为网络操作。(1)在数据中心建设好云平台的IT环境，安装相关的云桌面软件和教学软件；(2)在教学机柜上，部署云终端+显示器+键盘+鼠标，插上网线连上云桌面。该架构可以让桌面环境部署更快速、管理更集中、维护更简单、数据更安全以及能耗更低廉。

三、预期效果

智慧教室的建成将实现教学模式和方法的创新探索：它将传统多媒体教室的师生交互转变为多形态的交互教学模式，提供了以学生为中心的课堂教学形态，提供了更强交互能力的课上、课下教学模式和方法；智慧教室完善教学生态体系的建设，把教室作为一个个互联网节点，围绕教学这一主干，形成覆盖教师、学生和管理者等不同人员之间的健全的教、学、管理和服务体系；智慧教室的应用以课堂、管理、教务等业务的交互服务为目标，按教、学、管等方面推送可持续服务，以大数据为教学管理决策，将有效提高服务工作效率和教学管理水平。